Super Microchips - ใหญ่ ๆ ไม่ เล็ก ๆ ทำ

Credit : politicalprogramming.com

ด้วยกับความก้าวหน้านี้จะยังผลให้เราเข้าสู่ next-generation อีกครั้งของคอมพิวเตอร์ชิป เซลล์สุริยะ และอีกมากมาย นักวิจัยของ MIT ได้พลิกหน้าประวัติศาสตร์อีกครั้งของความก้าวหน้าทางด้าน Lithographic Technology (การพิมพ์ลาย) ในระดับนาโน ซึ่งใช้กันอยู่ในฝั่งของผู้ผลิตชิปคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อิเลคทรอนิคอื่น ๆ โดยที่สามารถทำให้ลวดลายของวงจรนั้นละเอียดขึ้นได้ดีกว่าวิธีอื่น ๆ

เทคนิค ใหม่นี้จะชี้ทางเทคโนโลยีไปสู่ยุคใหม่ของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ เซลล์สุริยะ ชิป IC เฉกเช่นเดียวกับแผงสุริยะชั้นสูงและอุปกรณ์อื่น ทีมงานสามารถสร้างเส้นขนาด 25 nm. (หนึ่งส่วนล้านเมตร) ซึ่งความห่างของแต่ละเส้นอยู่ที่ 25 nm. เพื่อให้ง่ายต่อการเปรียบเทียบก็เช่น เทคโนโลยีชั้นสูงที่มีอยู่ในคอมพิวเตอร์ชิปที่ขายกันอยู่นั้นจะมีขนาดในการ สร้างอยู่ที่ 65 nm. เป็นอย่างน้อย ทางอินเทลก็ได้มีการประกาศที่จะผลิตให้ความกว้างของเส้นวงจรนั้นเหลือ 32 nm. เป็นอย่างน้อยในปี 2009 ส่วน Roadmap ที่จะใช้งาน 25 nm. นั้นจะอยู่ในช่วงปี 2013-2015

Credit : mit.edu

เทคนิค ของ MIT นี้จะเป็นแรงจูงใจในแง่ของการลดค่าใช้จ่ายที่ต้องเสียไปเนื่องจากมันสามารถ ทำงาน โดยไม่มีแรงต้านทางเคมี การจุ่ม (Immersion Lithography Techniques) และ อุปกรณ์ในการทำ Lithography (พิมพ์ลาย)ที่มีราคานั้นจะเป็นตัวเลือกแรก ๆ เพื่อที่จะใช้ในการสร้างระดับนี้ด้วยเทคนิค Optical Lithography ระยะของ Pattern ในระดับนาโนนั้นมีเทคโนโลยีมากมายที่จะมารองรับแต่ติดเพียงเงื่อนไขราคาใน การผลิตซึ่งยากที่จะคุ้มทุนมาก ๆ เทคนิคใหม่นี้เองจะทำให้มีความเป็นไปได้ในการผลิตในเชิงพานิชย์ โดยที่เราสามารถลืมเรื่องความลำบากในด้านราคาใน Lab แล้วคิดถึงความคุ้มค่าในแง่การค้าได้เลย

ในทีมนั้นประกอบด้วย Mark schattenburg และ Ralf Heilmann จาก MIT Kavli Institute of Astrophysics and Space Research และ Chih-Hao Chang และ Yong Zhao นักศึกษาปริญญาโทจากคณะวิศวกรรมเครื่องกล งานวิจัยของพวกเขานั้นได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Optics Letter และได้นำเสนอใน การประชุมวิชาการนานาชาติด้าน Electron, Ion, Photon Beam Technology and Nanofabrication ครั้งที่ 52 ที่พอร์ทแลน โอเรกอน

(nanoruler) Credit : mit.edu

ทีม งานได้ใช้เทคนิคที่รู้จักกันในชื่อ Interface Lithographic (IL) เพื่อที่จะสร้าง pattern แต่เขาเลือกใช้เครื่องมือที่ชื่อว่า Nanoruler สร้างโดย นศ.ปริญญาโทของ MIT ซึ่งออกแบบมาเพื่อความละเอียดและถูกต้องของ IL ที่เรียกว่า Scanning Beam Interface Lithography หรือ SBIL เทคนิคที่เพิ่งได้รับการพัฒนานี้ใช้คลื่นเสียงที่ความถี่ 100 MHz ควบคุมแบบ Custom high-speed Electronics เพื่อแยกลำแสงเลเซอร์และปรับระดับความถี่ของลำแสง ซึ่งจะได้ pattern เร็วกว่าแต่ก่อนมาก

ในขณะที่ IL นั้นมีการใช้มานาน ส่วนเทคนิค SBIL ก็เป็นความจริงแล้ว ความละเอียด การที่สามารถย้ำเส้นของ pattern ได้ ต้องขอบคุณ algorithm ที่สามารถจับความละเอียดสูงที่พัฒนาโดย Zhao และ ระบบ Image Reversal ที่น่าทึงของ Chang

Shattenburg ได้กล่าวว่า "เรากำลังค้นพบหนทางที่จะควบคุมการพิมพ์ลายด้วยการประมวลผลภาพที่ไม่มีข้อ จำกัดอีกต่อไป อย่างกรณีของข้อจำกัดด้านวัสดุเรื่องความหยาบของขอบเส้นซึ่งในตอนนี้ยังคง เป็นกำแพงขวางอยู่นั้น ถึงอย่างไรก็ตามมีหลายเทคโนโลยีที่บรรเทาเรื่องพวกนี้ได้ ผลครั้งนี้ได้สาธิตให้เห็นว่ายังคงมีโอกาศอีกมากที่เราจะย่อสเกลเส้นให้เล็ก ลงไปอีกกับ Optical Lithography และเรายังไม่พบอุปสรรคใด ๆ ในตอนนี้"

ทีม MIT ชุดนี้ได้ทำการวิจัยในห้องทดลองนาโนเทคโนโลยีทางอวกาศแห่งสถาบันฟิสิกส์ดารา ศาสตร์และวิจัยทางอวกาศของสถาบัน MIT Kavli โดยได้รับการสนับสนุนด้านงบประมาณจาก NASA และ NSF

ในขณะที่อีกฟากหนึ่งของโลกกำลังทำให้ทุกอย่างเล็กลง
แต่พี่ไทยของเรายังชอบสร้างสถิติโลกกับเรื่องใหญ่ ๆ อยู่

ที่มา : MIT